1、高考北京卷理综物理试题解析精编版解析版绝密启封并使用完毕前2017年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试(北京卷)13以下关于热运动的说法正确的是A水流速度越大,水分子的热运动越剧烈B水凝结成冰后,水分子的热运动停止C水的温度越高,水分子的热运动越剧烈D水的温度升高,每一个水分子的运动速率都会增大【答案】C【学科网考点定位】分子动理论【名师点睛】温度是分子平均动能的标志,但单个分子做无规则运动,单个分子在高温时速率可能较小。14如图所示,一束可见光穿过平行玻璃砖后,变为a、b两束单色光。如果光束b是蓝光,则光束a可能是A红光 B黄光 C绿光 D紫光【答案】D【解析】根据题意作出完整光路
2、图,如图所示,a光进入玻璃砖时光线偏折角较大,根据光的折射定律可知玻璃砖对a光的折射率较大,因此a光的频率应高于b光,故选D。【学科网考点定位】光的折射【名师点睛】由教材中白光通过三棱镜时发生色散的演示实验可知,光线在进入棱镜前后偏折角度越大,棱镜对该光的折射率越大,该光的频率越大。15某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示,下列描述正确的是At=1 s时,振子的速度为零,加速度为负的最大值Bt=2 s时,振子的速度为负,加速度为正的最大值Ct=3 s时,振子的速度为负的最大值,加速度为零Dt=4 s时,振子的速度为正,加速度为负的最大值【答案】A【学科网考点定位】振动图象【名师点睛】根据振动
3、图象判断质点振动方向的方法:沿着时间轴看去,“上坡”段质点向上振动,“下坡”段质点向下振动。16如图所示,理想变压器的原线圈接在的交流电源上,副线圈接有R=55 的负载电阻,原、副线圈匝数之比为2:1,电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是A原线圈的输入功率为220WB电流表的读数为1 AC电压表的读数为110VD副线圈输出交流电的周期为50 s【答案】B【学科网考点定位】正弦式交变电流的“四值”、理想变压器原副线圈电压、电流、功率与匝数的关系【名师点睛】理想变压器原副线圈两端电压、电流、功率与匝数的关系需注意因果关系,电压由原线圈决定副线圈,电流与功率则由副线圈决定原线圈。17利用引力
4、常量G和下列某一组数据,不能计算出地球质量的是A地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转)B人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期C月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离D地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离【答案】D【解析】在地球表面附近,在不考虑地球自转的情况下,物体所受重力等于地球对物体的万有引力,有,可得,A能求出地球质量。根据万有引力提供卫星、月球、地球做圆周运动的向心力,由,解得;由,解得;由,会消去两边的M;故BC能求出地球质量,D不能求出。学科&网【学科网考点定位】万有引力定律的应用【名师点睛】利用万有引力定律求天体质量时,只能求“中心天体”的质量,无法
5、求“环绕天体”的质量。182017年年初,我国研制的“大连光源”极紫外自由电子激光装置,发出了波长在100 nm(1 nm=109 m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲。大连光源因其光子的能量大、密度高,可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用。一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子,但又不会把分子打碎。据此判断,能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量h=6.61034 Js,真空光速c=3108 m/s)A1021 J B1018 J C1015 J D1012 J【答案】B【解析】一个处于极紫外波段的光子的能量约为,由题意可知,光子的能量应比电离一
6、个分子的能量稍大,因此数量级应相同,故选B。【学科网考点定位】光子的能量、电离【名师点睛】根据题意可知光子的能量足以电离一个分子,因此该光子的能量应比该分子的电离能大,同时又不能把分子打碎,因此两者能量具有相同的数量级,不能大太多。19图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图,L1和L2为电感线圈。实验时,断开开关S1瞬间,灯A1突然闪亮,随后逐渐变暗;闭合开关S2,灯A2逐渐变亮,而另一个相同的灯A3立即变亮,最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是A图1中,A1与L1的电阻值相同B图1中,闭合S1,电路稳定后,A1中电流大于L1中电流C图2中,变阻器R与L2的电阻值相同D图2中,闭合S
7、2瞬间,L2中电流与变阻器R中电流相等【答案】C【学科网考点定位】自感【名师点睛】线圈在电路中发生自感现象,根据楞次定律可知,感应电流要“阻碍”使原磁场变化的电流变化情况。电流突然增大时,会感应出逐渐减小的反向电流,使电流逐渐增大;电流突然减小时,会感应出逐渐减小的正向电流,使电流逐渐减小。20物理学原理在现代科技中有许多重要应用。例如,利用波的干涉,可将无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航。如图所示,两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧,它们类似于杨氏干涉实验中的双缝。两天线同时都发出波长为1和2的无线电波。飞机降落过程中,当接收到1和2的信号都保持最强时,表明飞机已对准跑道。下
8、列说法正确的是A天线发出的两种无线电波必须一样强B导航利用了1与2两种无线电波之间的干涉C两种无线电波在空间的强弱分布稳定D两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合【答案】C【学科网考点定位】波的干涉【名师点睛】波长相等的两列波可以产生稳定的干涉,类似双缝干涉实验,在两波源连线的中垂线上干涉始终加强(波程差为零)。21(18分)如图1所示,用质量为m的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。(1)打点计时器使用的电源是_(选填选项前的字母)。A直流电源 B交流电源(2)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力,正确操作方
9、法是_(选填选项前的字母)。A把长木板右端垫高 B改变小车的质量在不挂重物且_(选填选项前的字母)的情况下,轻推一下小车,若小车拖着纸带做匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。A计时器不打点 B计时器打点(3)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C各点到O点的距离为x1、x2、x3,如图2所示。实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为mg。从打O点到打B点的过程中,拉力对小车做的功W=_,打B点时小车的速度v=_。(4)以v2为纵坐标,W为横坐标
10、,利用实验数据作出如图3所示的v2W图象。由此图象可得v2随W变化的表达式为_。根据功与能的关系,动能的表达式中可能包含v2这个因子;分析实验结果的单位关系,与图线斜率有关的物理量应是_。(5)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响,若重物质量不满足远小于小车质量的条件,则从理论上分析,图4中正确反映v2W关系的是_。【答案】(1)B (2)A B (3)mgx2 (4)v2=kW,k=(4.55.0) kg1 质量 (5)A(4)由图3可知,图线斜率k4.7 kg1,即v2=4.7 kg1W;设小车质量为M,根据动能定理有,变形得,即k=,因此与图线斜率有关的物理量为质量。(5)若m不满足
11、远小于M,则由动能定理有,可得,v2与W仍然成正比关系,选A。【学科网考点定位】探究动能定理实验【名师点睛】实验总存在一定的误差,数据处理过程中,图象读数一样存在误差,因此所写函数表达式的比例系数在一定范围内即可;第(5)问有一定的迷惑性,应明确写出函数关系,再进行判断。22(16分)如图所示,长l=1 m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角=37。已知小球所带电荷量q=1.0106 C,匀强电场的场强E=3.0103 N/C,取重力加速度g=10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8。求:(1)小球所受电场力
12、F的大小。(2)小球的质量m。(3)将电场撤去,小球回到最低点时速度v的大小。【答案】(1)3.0103 N (2)4.0104 kg (3)2.0 m/s根据几何关系有,得m=4.0104 kg(3)撤去电场后,小球将绕悬点摆动,根据动能定理有得【学科网考点定位】电场强度与电场力、物体的平衡、动能定理【名师点睛】本题力电综合问题,但电场力与对小球施加水平向右的恒力F作用效果相同,因此可以用相关的力学知识来解答。23(18分)在磁感应强度为B的匀强磁场中,一个静止的放射性原子核发生了一次衰变。放射出的粒子()在与磁场垂直的平面内做圆周运动,其轨道半径为R。以m、q分别表示粒子的质量和电荷量。(
13、1)放射性原子核用表示,新核的元素符号用Y表示,写出该衰变的核反应方程。(2)粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流,求圆周运动的周期和环形电流大小。(3)设该衰变过程释放的核能都转为为粒子和新核的动能,新核的质量为M,求衰变过程的质量亏损m。【答案】(1) (2) (3)(3)由,得设衰变后新核Y的速度大小为v,核反应前后系统动量守恒,有Mvmv=0可得根据爱因斯坦质能方程和能量守恒定律有解得说明:若利用解答,亦可。【学科网考点定位】核反应方程、带电粒子在匀强磁场中的运动、动量守恒定律、爱因斯坦质能方程、能量守恒定律【名师点睛】(1)无论哪种核反应方程,都必须遵循质量数、电荷数守恒。(2)衰变
14、的生成物是两种带电荷量不同的“带电粒子”,反应前后系统动量守恒,因此反应后的两产物向相反方向运动,在匀强磁场中,受洛伦兹力作用将各自做匀速圆周运动,且两轨迹圆相外切,应用洛伦兹力计算公式和向心力公式即可求解运动周期,根据电流强度的定义式可求解电流大小。(3)核反应中释放的核能应利用爱因斯坦质能方程求解,在结合动量守恒定律与能量守恒定律即可解得质量亏损。24(20分)发电机和电动机具有装置上的类似性,源于它们机理上的类似性。直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2所示的情景。在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内,相距为L,电阻不计。电
15、阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好,以速度v(v平行于MN)向右做匀速运动。图1轨道端点MP间接有阻值为r的电阻,导体棒ab受到水平向右的外力作用。图2轨道端点MP间接有直流电源,导体棒ab通过滑轮匀速提升重物,电路中的电流为I。(1)求在t时间内,图1“发电机”产生的电能和图2“电动机”输出的机械能。(2)从微观角度看,导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力在上述能量转化中起着重要作用。为了方便,可认为导体棒中的自由电荷为正电荷。a请在图3(图1的导体棒ab)、图4(图2的导体棒ab)中,分别画出自由电荷所受洛伦兹力的示意图。b我们知道,洛伦兹力对运动电荷不做功。那么,导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢?请以图2“电动机”为例,通过计算分析说明。
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